JP2011036110A - 車両用電子回路装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者の操作に応じて、複数相の電動モータによって操作力を制御して出力する車両用電動操作装置の電動モータの制御精度を向上する。
【解決手段】電動式ブレーキ倍力装置の電動モータを制御するモータ制御ユニット300において、ケース302内の底部に配置されたパワー基板352と、ケース302の上端部配置された制御基板380とを電気的に接続するリードフレーム320の端子が並ぶ長手方向を、ハウジング160内に収納された電動モータの回転軸を横切る方向に配置して、パワー基板352に取り付けた。
【選択図】図7

Description

本発明は、運転者の操作に応じて、複数相の電動モータによって操作力を制御して出力する車両用電動操作装置において、電動モータを制御する電子回路装置に関する。
従来、この種の車両用電動操作装置としては、特許文献1に記載されたブレーキ倍力装置がある。このものは、駆動指令に応じて電動モータを駆動し、該電動モータの回転を回転−直動変換機構により直線運動に変換して出力部材に伝達し、該出力部材によりマスタシリンダのピストンを推進して該マスタシリンダ内の圧力室にブレーキ液圧を発生させる構造となっている。
特開2007−191133号公報
上記した従来の車両用電動操作装置では、電動モータを制御する電子回路装置が、ECU(エンジン制御装置)内にあって、電動モータとは別体で設けられているため、車両搭載後(エンジンルーム内設置後)に電動モータとECUとを接続する面倒な作業が必要になる。
前記電子回路装置を電動モータと一体に組み付けることで面倒な接続作業が回避されるが、回路配線形態によって電動モータの制御精度が影響されることがあり、改善の余地があった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、車両用電動操作装置の電子回路装置において、回路配線形態の工夫により電動モータの制御精度を改善することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、以下のように構成した。
運転者の操作に応じて複数相の電動モータによって制御した操作力を出力する車両用電動操作装置に、
前記電動モータの接続端子に接続するための接続口と、
前記電動モータを通電駆動する駆動回路を配線したパワー基板と、
前記駆動回路に制御信号を出力する制御回路を配線した制御基板と、
を備えた電子回路装置を、一体に組みつける。
一方、前記パワー基板と前記制御基板とを電気的に接続するリードフレームを、該リードフレームの端子が並ぶ長手方向が、前記電動モータの回転軸を横切る方向に配置されるように前記パワー基板上に配設する。
電動モータの各相を通電駆動する電源ラインが等長化に近づけられて、各相間の制御誤差を抑制でき、電動モータの制御精度が向上する。
本発明の実施形態に係る車両ブレーキ用電子回路装置を搭載した電動式ブレーキ倍力装置の側面図である。 同上ブレーキ倍力装置の部分断面図である。 同上ブレーキ倍力装置のモータ制御ユニットの組立分解斜視図である。 同上モータ制御ユニットのパワー基板を取り付けた図である。 パワー基板352の上記U,V,W各相の電源ライン及び信号ラインの概要回路図である。 同上モータ制御ユニットのフィルタ基板の下面を示す図である。 同上モータ制御ユニットの制御基板を取り付けた図である。 同上パワー基板におけるリードフレームの取付方向、取付位置を示す図である。 同上リードフレームを、その長手方向と直交する方向(車両前方)から見た図である。 同上リードフレームの内部断面を示す車両後方からの斜視図である。
以下、本発明に係る車両ブレーキ用電子回路装置の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は上記車両ブレーキ用電子回路装置を搭載した電動式ブレーキ倍力装置100の側面図である。
ブレーキ倍力装置100は、ブレーキペダルの操作量に基づいてブレーキ制御を行うための作動油の液圧を発生する油圧式ブレーキ機構150と、ブレーキ力を制御する電動モータと、該電動モータを制御するためのモータ制御ユニット300と、前記作動油を蓄えているリザーバ700とを備えている。
油圧式ブレーキ機構150は、ボルト152により、エンジンルームR1と車室R2とを仕切る隔壁Wに固定されている。油圧式ブレーキ機構150は、軸方向における一方の側(車両前方側)にマスタシリンダ250および前記リザーバ700を有している。
電動モータは、油圧式ブレーキ機構150のハウジング160の内部に収納されている。電動モータは複数相のモータ、例えば、3相ブラシレスモータを使用する。
前記ハウジング160にはその外周に、本実施の形態ではリザーバ700側に、保持台170を形成し、この保持台170にモータ制御ユニット300のケース302が固定される。
モータ制御ユニット300は、詳細を後述するが、直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を電動モータに供給して駆動を制御するものである。モータ制御ユニット300のケース302には金属製の蓋304が設けられ、ケース302の低部および外周には冷却のためのフィン312が多数形成されている。該モータ制御ユニット300が、本発明に係る車両ブレーキ用電子回路装置に相当する。
上記のように、モータ制御ユニット300を、電動式ブレーキ倍力装置100に一体に組み込んだことにより、電子回路装置とブレーキ倍力装置とを別個に配置した場合の面倒な接続作業を回避できる。
次に油圧式ブレーキ機構150及び電動モータの構造を、図2を用いて説明する。油圧式ブレーキ機構150の車両後方側は隔壁Wの開口から車室内に突出しており、図示していないブレーキペダルに機械的に接続しており、ブレーキペダルの踏込み量である操作量に基づき入力ロッド180が後方側から前方のマスタシリンダ側へ移動する。入力ロッド180の移動に基づき入力ピストン182もマスタシリンダ側へ移動する。
マスタシリンダ250はハウジング260を有し、内部に形成された円筒状の穴には、フリーピストン266が嵌挿され、該フリーピストン266の車両後方側に圧力室262、前方側に圧力室264が画成されている。フリーピストン266は、基本的には圧力室262と圧力室264との圧力が同一圧力となるように移動する。圧力室262の動作油が図1の吐出口252から供給され、圧力室264の動作油が図1の吐出口254から供給されるので、吐出口252と吐出口254からは同一圧力の動作油が供給される。
上記入力ピストン182がブレーキペダルの操作に基づき、マスタシリンダ側に移動すると、該移動に応じて上記圧力室262の圧力が増加する。この圧力増加によりフリーピストン266が圧力室264の方に移動し、圧力室264の動作油の圧力が同様に増加する。増加した圧力は吐出口252、254から液圧制御装置に送られ、該液圧制御装置から車両の各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダWCに制動力を発生させるために送られる。
上記ブレーキペダルの操作力だけでは十分な動作油の圧力を発生することが困難であり、制御ピストン190が設けられ、前記制御ピストン190の移動を制御するために電動モータおよび直動機構が設けられる。
電動モータは固定子290と回転子296とを有して構成され、回転子296はカバー162に保持された軸受けと移動機構200のハウジング160に保持された軸受けとによって回動自在に支持されている。前記モータ制御ユニット300から交流電力が上記固定子290に供給されると、供給された交流電力に基づき上記回転子296が回転する。固定子290は固定子鉄心292と固定子鉄心292に巻回された固定子巻線294とを有している。回転子296は固定子鉄心292に対向して永久磁石を有しており、該永久磁石は回転子296の磁極を形成する。
回転子296の磁極の位置はレゾルバ280により検出されモータ制御ユニット300に送られ、モータ制御ユニット300は回転子296の磁極位置に基づき交流電流を発生し、固定子巻線294に電力バスバー172を介して供給される。レゾルバ280は、回転子296に設けられ回転子296と共に回転するレゾルバロータ284と、レゾルバロータ284の回転位置を検知するレゾルバステータ282とを有し、回転子296の磁極の位置を表す信号が前記レゾルバステータ282から信号線174を介して前記モータ制御ユニット300に出力される。
電動モータの回転子296は中空形状を成し、回転子296の内側にモータの回転力を軸方向の力に変える移動機構200が設けられ、モータの発生するトルクに基づいて制御ピストン190が軸方向に移動する。移動機構200は中空の回転子296に固定されたナット部材202とボール204とネジ部材206とを有し、電動モータの回転子296が回転するとナット部材202が回転する。ナット部材202の回転方向に従ってボール204を介して噛合っている中空のネジ部材206が軸方向において一方(前方)あるいは他方(後方)側に移動する。制御ピストン190の制御方法は色々有るが代表的な制御方法を次に記載する。
ブレーキ操作により入力ピストン182がマスタシリンダ250の方向に移動すると、入力ピストン182と制御ピストン190との位置関係の差が生じる。この移動差を無くすようにモータを制御すると、モータの回転トルクによりナット部材202が回転し、ナット部材202と噛合っているネジ部材206が軸方向に沿ってマスタシリンダ側に移動する。
マスタシリンダの圧力室262に入力ピストン182と制御ピストン190の両方の力が加わり、前記圧力室262の圧力が増加し、フリーピストン266の作用により圧力室264の圧力も同様に増加する。前記圧力室262及び圧力室264の圧力(油圧)に基づいてブレーキの制動力が発生する。圧力室262及び圧力室264には、入力ピストン182、制御ピストン190及びフリーピストン266を常時後退方向へ付勢する戻しばねがそれぞれ配設されている。
ブレーキペダルの操作が終了しブレーキペダルへの押圧が無くなると、油圧の力に加え前記戻しばねにより入力ピストン182と制御ピストン190は元の位置である軸の他方側(後方)に戻され、作動油の圧力が制動制御の前の状態に戻る。
今、入力ピストン182と制御ピストン190を同じ速度で軸方向に沿ってマスタシリンダ方向に移動したとすると作動油の圧力により働く力は軸に垂直の面積に基づくので、入力ピストン182の軸に垂直の面積に対し制御ピストン190の軸に垂直の面積を大きくすれば、入力ピストン182を押す力に対し何倍もの大きな力で作動油の圧力を高めることができ、大きな制動力を発生することができる。
また、入力ピストン182の移動速度に対し早い速度で制御ピストン190をマスタシリンダ方向に移動させると、わずかな操作量に対して大きな制動力を発生することが可能となる。一方、入力ピストン182の移動速度に対し制御ピストン190をゆっくり移動する、あるいは逆方向に移動すると、入力ピストン182の移動量に対して制動力の発生を低く抑えることが可能となる。
例えばブレーキペダルの操作に基づいて、車両の走行を行う車両走行用モータで回生制動を行い車両の運動エネルギーを電力に変換する場合には、上記車両走行用モータにより制動力が発生する。この場合は上記作動油の圧力に基づく制動力が小さくてよい、あるいは不要となるので、制御ピストン190を入力ピストン182の移動に比べてゆっくり動かすか、あるいは入力ピストン182の移動と逆方向に動かすこととなる。
ブレーキペダルが踏まれていない状態、すなわちブレーキの非作動時では入力ピストン182は非動作状態の位置に有り、マスタシリンダ250の作動油の液圧を制御するための制御ピストン190は非動作状態の位置にある。制御ピストン190および入力ピストン182が非動作状態の位置にあるのでフリーピストン266は非動作の位置にある。制御ピストン190とフリーピストン266は、上述のとおり非動作状態の位置である他方側すなわちブレーキペダル側にあるので、圧力室262や圧力室264のリリーフポート256や258は開状態となり、圧力室262や圧力室264はリリーフポート256や258を介してリザーバ3と連通した状態にあり、リザーバ3の作動油によって各圧力室5A,5Bは満たされている。
ブレーキペダルが踏まれ、上述のとおり入力ピストン182と制御ピストン190とが図2の左側に移動すると圧力室262や圧力室264と各リリーフポート256や258とを連通する通路は制御ピストン190とフリーピストン266とにより遮断され、上述のとおり、入力ピストン182と制御ピストン190の移動に応じて圧力室262の動作油が圧縮されて圧力が上昇し、これに伴いフリーピストン266が図3の左側に移動し、圧力室264の動作油が圧縮されて圧力上昇する。この圧力に基づき制動力が発生する。入力ピストン182と制御ピストン190との間には一対の付勢手段であるばねが設けられており、ブレーキの非作動状態で入力ピストン182と制御ピストン190との相対位置関係が中立位置に保持されるように作用する。
次に、本発明に係るモータ制御ユニット300について詳述する。
図3は、モータ制御ユニット300の組立分解斜視図を示す。図示のように、モータ制御ユニット300は、金属製のケース302内に、パワー基板352、フィルタ基板360、制御基板380からなる3枚の回路基板が間隔をあけて積層され、蓋304で上面が閉塞されている。
図4は、パワー基板352をケース302に取り付けた状態の上面を示す。該パワー基板352は、ケース302に固定されている。ケース302は金属製で底を有し、その上側は電気部品の組立てのために開口し、ケース302の低部外周にはこのケース302をハウジング160にねじ等で固定するための固定部材301A〜301Dを有している。
ケース302の底にはモータに交流電力を送り、さらにハウジング160内部に取り付けられているレゾルバの出力信号を受けるための穴314が形成されている。
ケース302の内側の底面に放熱グリスを挟んでパワー基板352が配置され、該パワー基板352がネジによりケース302の底面に固定される。パワー基板352には直流電力を交流電力に変換するためのインバータ回路(電動モータの駆動回路)を構成するU,V,W各相の半導体素子350Aと350Bが実装されている。
本実施形態では半導体素子350Aはインバータ回路のU相とV相とW相の上アームとして動作するパワースイッチング半導体であり、半導体素子350Bはインバータ回路のU相とV相とW相の下アームとして動作するパワースイッチング半導体である。パワー基板352には直流電力を受けるための直流端子358Aと358Bが設けられている。また上記直流電力から作られた交流電力を出力するためのU相とV相とW相の交流端子356Uと356Vと356Wとを有している。
パワー基板352には半導体素子350Aと350Bに制御基板380から、該半導体素子350Aと350Bの駆動を制御する信号を供給するための端子を列設したリードフレーム320が配設される。上記制御信号を各アームの半導体素子350Aと350Bに加えることで、各半導体素子はスイッチング動作を為し、直流電力を交流電力に変換する。上記リードフレーム320は、上記駆動制御信号の伝送のみならず各基板相互間の信号線の接続を行う働きをする。リードフレーム320の配置、形状、機能については、後に詳述する。
ケース302に固定され、直流および交流電力を授受するためのパワー端子部材324は、樹脂に導体を埋め込む構造をなしており、フィルタ基板360に実装される後述の平滑コンデンサから直流電力を受けるための直流入力端子328Aと直流入力端子328Bとを有する。入力された直流入力をパワー基板352へ出力するための直流出力端子334Aと直流出力端子334Bとを有しており、さらにパワー基板352で発生した交流電力を受けるための交流入力端子334U〜334Wを有している。入力された交流電力をモータに供給するための交流出力端子326U〜326Wを有している。
パワー端子部材324の直流出力端子334Aがパワー基板352の直流端子358Aにワイヤボンディング330により接続され、同じく直流出力端子334Bが直流端子358Bにワイヤボンディング330により接続される。またパワー基板352の交流端子356Uと356Vと356Wがパワー端子部材324の交流入力端子334U〜334Wにそれぞれワイヤボンディング330により接続される。
ケース302の側部開口に固定されたコネクタ306は、直流電力を受けるための電力端子308と信号を授受するための信号端子307とを有している。
図6は、部品実装済みのフィルタ基板360の下面を示す。フィルタ基板360には、電解コンデンサ362、セラミックフィルタコンデンサ364、抵抗366を含むノイズ除去のためのノイズフィルタ部品が取り付けられている。さらに直流電力を送電するための直流バスバー401が取り付けられており、保護のためのリレー370が取り付けられている。フィルタ基板360の直流バスバーはコネクタ306の電力端子308と溶接により接続されており、直流バスバー401にリレー370やコンデンサ362が接続されている。またフィルタ基板360は導体ブリッジ363で複数個に分割された開口361を有しており、リードフレーム320は前記開口361を通してその上の制御基板に接続される。
図7は、制御基板380をケース302に取り付けた状態の上面を示す。制御基板380は、6本のボルト384A〜384Fをフィルタ基板360のボルト通し孔402を貫通させ、ケース302の底部周縁部にねじ留めして締結される。制御基板380にはコンピュータを含む制御回路が取り付けられており、電動モータの駆動回路であるインバータ(半導体素子350A,350B)の駆動を制御するための制御信号がこの基板で作られる。コネクタ306の信号端子307には縦方向の接続ピンが設けられており、制御基板380の接続部382でコネクタとハンダにより接続される。さらにリードフレーム320の端子の制御基板382を貫通する上端部とは信号線接続部386でハンダにより接続される。
次に、リードフレーム320の取付方向による機能について詳述する。
まず、図8に示すように、リードフレーム320は、複数の端子が並ぶ長手方向を電動モータの回転軸を横切る方向に配置する。本実施形態では、電動モータの回転軸は、マスタシリンダ250の軸方向(制御ピストン移動方向)と一致するので、リードフレーム320の長手方向は、マスタシリンダ250の軸方向(制御ピストン移動方向)を横切る方向に配置される。なお、本実施形態では、リードフレーム320の長手方向は、電動モータの回転軸等に直交しているが、直角より多少斜めに交差する方向に配置されてもよい。
ここで、電動モータの各交流出力端子326U〜326Wは、電動モータのU,V,W各相が回転方向に点対称的に設けられるため、回転面と平行つまり回転軸を横切る方向に並べて配設するのが、基本的で無理のない配置である。
したがって、上記のようにリードフレーム320を配置すると、各交流出力端子326U〜326Wの並び方向と、リードフレーム320の端子の並び方向とが平行となる。
これにより、半導体素子350A,350BにおけるU,V,W相の並び方向も、上記各交流出力端子326U〜326W及びリードフレーム320の端子の並び方向と平行に配置して、U,V,W各相の電源ライン、即ち、直流電源+極から、スイッチング制御されるU,V,W各相の半導体素子350A,350Bを経て、交流変換された出力によって、電動モータのU,V,W各相を通電駆動する電力供給ラインと、リードフレーム320の各端子から半導体素子350A,350Bに、スイッチング制御するための信号を供給する信号ラインとを、それぞれ、U,V,W各相間で等長化に近づけることができる。
図5は、パワー基板352の上記U,V,W各相の電源ライン及び信号ラインの概要回路図を示し、半導体素子350Aと半導体素子350Bとの距離、リードフレーム320から半導体素子350A,350Bまでの距離、半導体素子350A,350Bから各交流出力端子326U〜326Wまでの距離を、U,V,W各相間で等長化に近づけることが望ましく、特に、半導体素子350Aと半導体素子350Bとの距離を可及的に等長化に近づけることが望ましい。
因みに、リードフレーム320の長手方向と各交流出力端子326U〜326Wの並び方向とが大きく異なる場合には、信号ラインのU,V,W相間の長さが大きく異なり、パワー基板上で、U,V,W各相の電源ラインも、それぞれU,V,W各相の信号ラインの外側を取り巻いてパターン形成する等の必要があるため等長化に近づけることができない。
そして、このようにU,V,W各相の電源ラインを等長化に近づけるできることにより、各相間の制御誤差が抑制され、精度良く同期した制御を行うことができる。
また、上記リードフレーム320の取付方向の設定により、パワー基板上での各相の電源ラインのパターンを等形状化に近づけることもでき、これによって電動モータコイルにおけるU,V,W各相間の磁界の干渉を低減できるため、他の相で発生する磁界の影響を抑制でき、ノイズの発生を抑制できる。
このように、同期性、ノイズ抑制等の改善によって電動モータの制御精度を向上できる。
次に、リードフレーム320の取付位置による機能について詳述する。
また、リードフレーム320の端子部は、制御基板380のリードフレームの長手方向両側に配置されたボルトによる締結部同士を結ぶ2つの締結線で挟まれる領域において、中央部より一方の締結線寄りに偏位させて配置される。本実施形態では、リードフレーム320が取り付けられるパワー基板352を取り囲む4箇所の締結部によって形成される前側の2箇所の締結部(ボルト384C、384D)を結ぶ締結線L1と後側の2箇所の締結部(ボルト384A、384B)を結ぶ締結線L2とのうち、ボルト384Cと384A間(又はボルト384Dと384B間)の中心となるリードフレーム320の長手方向の中心線に対して、前側の締結線L1寄りに、リードフレーム320の長手方向(端子部)を偏位させて配置する。
リードフレーム320の端子は、上端部が上述したように接続部386で制御基板380にハンダ付けで固定され、下端部は、パワー基板352の接続部にハンダ付けで固定される。制御基板380は、最上面にあってケース302の周辺部にボルト固定しているのみであるので、ケース302の底面に放熱グリスを介して接合するパワー基板352に比較して振動しやすい。この制御基板380の振動がリードフレーム320の端子に伝達されるが、制御基板380の締結部(384A〜384D)は振動の節となるので、締結部間を結ぶ締結線上は、該締結線から離れた箇所に比較して振動の歪が小さい。このようにボルト384Cと384A間(又はボルト384Dと384B間)の中心となるリードフレーム320の長手方向の中心線に対して、前側の締結線L1寄りに、リードフレーム320の長手方向(端子部)を偏位させて配置することによって端子の振動が低減され、ハンダ接続部の振動による剥がれを抑制できる。ここで、上記振動としては、走行中の振動、リードフレームのハンダ付け後の製造工程における超音波振動時の振動、リフローハンダ処理する際の搬送行程での振動等が含まれる。
また、本実施形態では、リードフレーム320の端子部が、制御基板380の6箇所の締結部のうち、最も間隔が短い締結部(ボルト384B、384D)間の領域、したがって、制御基板380の全領域の中で最も振動による歪の小さい領域で接続されることによっても、リードフレーム320の端子の振動低減効果が高められる。
さらに、リードフレーム320の端子部が、パワー基板352の各ボルト締結部の内側に配置されることによって、さらにリードフレーム320の端子の振動低減効果が高められる。
次いで、リードフレーム320の形状による機能・効果について詳述する。
図9は、リードフレーム320を長手方向と直交する方向(車両前方)から見た図、図10は、内部断面を示す斜視図である。
リードフレーム320は、上下方向に伸びる複数本の端子320Aを、絶縁体である樹脂部材320Bで長手方向に並べて保持する構造となっている。
樹脂部材320Bは、長手方向の両端部及び中央部からパワー基板352と平行に相異なる3方に延びて各先端のクリップ部320fが下方に屈曲する支持脚部320aを有し、各支持脚部320aのクリップ部をパワー基板352の対応する取付孔に嵌挿して係合することで、リードフレーム320がパワー基板352に支持される。ここで、両端部の支持脚部320aでリードフレーム320を保持しつつ、中央の支持脚部320aによって位置決めすることで、両端脚部との距離が短くなり、位置決め位置に対する両端脚部の位置のバラツキが低減され、取り付け性が向上する。
樹脂部材320Bの下部は、長手方向全体に連なった本体部320bに形成され、該本体部320bの上部には、リードフレーム320の長手方向に断続して分割形成された枠状の端子保持部320cが一体に形成される。
このように端子保持部320cを設けることでリードフレーム320の剛性が高められ、特に、長手方向に分割形成されることで、それぞれのスパンが短くなって剛性をより高めることができる。即ち、モータ制御ユニット300が晒される雰囲気温度変化により、リードフレーム320には、繰り返し熱応力が発生する。また、車両振動(一般的には100Hz以下)に起因した共振がリードフレーム320に発生する場合がある。本実施形態においては、リードフレーム320の長手方向を分割形成することによりリードフレーム320の剛性を高めることができ、また、共振周波数も比較的高くすることができるので、繰り返し発生する熱応力や共振の発生を可及的に抑制することが可能となる。
また、制御基板380の下面に接近させて端子保持部320cを設けることで、端子の整列性が向上し、制御基板380への各端子の位置決めを容易に行える。
一方、各端子保持部320c間に所定の間隙320dを持たせることでリードフレーム320全体の変形は吸収することができ、製造時の中央部の反りも抑制できる。また、各間隙320dは、リードフレーム320をフィルタ基板360の開口361に臨ませたときに導体ブリッジ363を通すのに活用できる。これにより、フィルタ基板360の開口361両側のパターン相互を複数本の導体ブリッジ363を介して接続させることができ、フィルタ基板360のパターン形成を容易に行える。
また、各端子保持部320cを枠状に形成したことにより、樹脂の消費を抑えられ、あるいは、枠内側の開口によって、ケース302内空気の対流が阻害されることなく放熱冷却性を確保できる。
また、図10に示すように、樹脂部材320Bは相接合される縦割り2分割部材で形成され、これら部材の片方または両方の接合面に各端子保持用の溝を形成し、各溝に端子320Aを係合した後、2分割部材同士を接合し、熱溶着により結合される。
端子320Aは、本体部320bの溝に係合する部分の一部が偏平な方形状に形成され、該偏平部320dに対応する本体部320bの溝部分を方形状として端子320Aの脱落を防止する一方、溝と端子320Aとの間にクリアランスを設けて端子320Aが樹脂部材320Bに対して上下方向に所定量可動されるように形成されている。これにより、樹脂部材320Bと端子320Aとの相対的な変形による応力を緩和でき、また、後述する端子320Aの伸縮時に樹脂部材320Bとの相対動を許容して応力を回避できる。
また、端子320Aの本体部320bより下方の下端部は、S字状に屈曲して形成されており、上下方向の伸縮性を持たせている。これにより、端子320Aの上端部が固定される制御基板380と、下端部が固定されるパワー基板352との上下方向相対位置関係が温度変化等によって変化した場合でも、端子320A下端部の伸縮によって応力を吸収することができ、ハンダ接続部の応力による剥がれを抑制できる。
なお、本発明は、上記電動式ブレーキ倍力装置以外の、例えばステアリングの操作力を電動モータで調整して出力する電動式パワーステアリング装置など、運転者の操作に応じて、複数相の電動モータによって操作力を制御して出力する車両用電動操作装置であれば、いかなるものにも適用できる。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)
運転者の操作に応じて電動モータによって制御した操作力を出力する車両用電動操作装置に、一体に組みつけられる車両用電子回路装置に内蔵され、
制御信号を出力する回路が形成された第1基板と、前記制御基板からの制御信号を入力して制御される回路が形成された第2基板との間に配置されて、第1基板と第2基板とを端子を介して各基板の回路相互を電気的に接続するリードフレームであって、
前記端子が取り付けられる絶縁体が、前記第1基板及び第2基板の一方の基板側で前記リードフレームの端子が並ぶ長手方向に1本に連なって形成された本体部と、前記第1基板及び第2基板の他方の基板側に連なり、前記リードフレームの長手方向に断続して分割形成された端子保持部とを有し、前記分割された端子保持部間に間隙を有することを特徴とするリードフレーム。
かかる構成を有したリードフレームによれば、
端子保持部を設けることでリードフレームの剛性が高められ、特に、長手方向に分割形成されることで、それぞれのスパンが短くなって剛性をより高めることができる。
また、前記他方の基板に接近させて端子保持部を設けることで、端子の整列性が向上し、該他方の基板への各端子の位置決めを容易に行える。
また、前記各端子保持部間に所定の間隙を持たせることでリードフレーム全体の変形は吸収することができ、製造時の中央部の反りも抑制できる。
また、第1基板と第2基板との間に第3基板を介在させたときに、該第3基板に形成した穴に前記リードフレームを臨ませ、第3基板の前記穴を挟んで両側の回路パターン同士を接続する導体ブリッジを、前記リードフレームの端子保持部間の間隙を通すのに活用できる。
また、上記第3基板の穴両側の回路パターン相互を前記導体ブリッジ介して接続できることにより、第3基板の回路パターン形成を容易に行える。
また、各端子保持部を枠状に形成したことにより、樹脂の消費を抑えられると共に、枠内側の開口によって、基板を収納するケース内空気の対流が阻害されることなく放熱冷却性を確保できる。
そして、かかるリードフレームは、例えば、特開2006−168705号公報に記載された電動パワーステアリング装置や制動力制御装置の制御系基板とパワー系基板とを電気的に接続するリードフレームとして、電動モータの回転軸をリードフレームの長手方向が横切らないようなものにも適用でき、上記の少なくとも1つの効果が得られる。
100 ブレーキ倍力装置
150 油圧ブレーキ機構
160 ハウジング
170 保持台
250 マスタシリンダ
290 固定子
296 回転子
300 モータ制御ユニット
320 リードフレーム
320A 端子
320B 樹脂部材
320b 本体部
320c 端子保持部
320d 間隙
352 パワー基板
360 フィルタ基板
380 制御基板
L1 締結線
L2 締結線

Claims (3)

  1. 運転者の操作に応じて複数相の電動モータによって制御した操作力を出力する車両用電動操作装置に、一体に組みつけられ、
    前記電動モータの接続端子に接続するための接続口と、
    前記電動モータを通電駆動する駆動回路を配線したパワー基板と、
    前記駆動回路に制御信号を出力する制御回路を配線した制御基板と、
    を備えた車両用電子回路装置であって、
    前記パワー基板と前記制御基板とを電気的に接続するリードフレームを、該リードフレームの端子が並ぶ長手方向が、前記電動モータの回転軸を横切る方向に配置されるように前記パワー基板上に配設したことを特徴とする車両用電子回路装置。
  2. 前記リードフレームの端子部が、前記制御基板を前記ケースに締結する複数個の取り付け部のうち、前記リードフレームの長手方向両側に配置された締結部同士を結ぶ2つの締結線で挟まれる領域において、中央部より一方の締結線寄りに偏位させて配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両用電子回路装置。
  3. 前記リードフレームは、端子が取り付けられる絶縁体が、前記パワー基板側で前記リードフレームの長手方向に1本に連なって形成された本体部と、該本体部の前記制御基板側に連なり、前記リードフレームの長手方向に断続して分割形成された端子保持部とを有し、前記分割された端子保持部間に間隙を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用電子回路装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040868A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 リードフレーム、リードフレームを使用した電子制御装置及びリードフレーム搭載方法
JP2016059167A (ja) * 2014-09-09 2016-04-21 株式会社デンソー 電力変換装置と電力変換装置の製造方法
WO2017110442A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機の制御装置および電動ブレーキ装置
JP2017208577A (ja) * 2017-08-30 2017-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
WO2019131619A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動倍力装置
WO2022092102A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254359A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置並びにその製造法
JP2006166630A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Omron Corp 電子制御装置、電子制御装置付電動機
JP2007191133A (ja) * 2005-06-30 2007-08-02 Hitachi Ltd 電動倍力装置
JP2008131792A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動圧縮機
WO2008120408A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 一体型電動圧縮機
JP2008290615A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004254359A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置並びにその製造法
JP2006166630A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Omron Corp 電子制御装置、電子制御装置付電動機
JP2007191133A (ja) * 2005-06-30 2007-08-02 Hitachi Ltd 電動倍力装置
JP2008131792A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動圧縮機
WO2008120408A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 一体型電動圧縮機
JP2008290615A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040868A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 リードフレーム、リードフレームを使用した電子制御装置及びリードフレーム搭載方法
JP2015060958A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 リードフレーム、リードフレームを使用した電子制御装置及びリードフレーム搭載方法
CN105453259A (zh) * 2013-09-19 2016-03-30 日立汽车系统株式会社 引线框、使用引线框的电子控制装置及引线框搭载方法
US9780016B2 (en) 2013-09-19 2017-10-03 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Lead frame, electronic control device using lead frame, and lead-frame mounting method
KR101834092B1 (ko) * 2013-09-19 2018-03-02 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 리드 프레임, 리드 프레임을 사용한 전자 제어 장치 및 리드 프레임 탑재 방법
DE112014004297B4 (de) 2013-09-19 2023-06-01 Hitachi Astemo, Ltd. Leiter-Rahmen und Elektronik-Steuervorrichtung mit einem Leiter-Rahmen
JP2016059167A (ja) * 2014-09-09 2016-04-21 株式会社デンソー 電力変換装置と電力変換装置の製造方法
WO2017110442A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機の制御装置および電動ブレーキ装置
JP2017208577A (ja) * 2017-08-30 2017-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
WO2019131619A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動倍力装置
WO2022092102A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
JP7444023B2 (ja) 2020-10-30 2024-03-06 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置

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